Optimization and datamining for catalysts library design

par Frédéric Clerc

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Claude Mirodatos et de Nicolas Nicoloyannis.

Soutenue en 2006

à Lyon 1 .

mots clés

• Chimiométrie
• Algorithmes génétiques
• Exploration de données -- Chimie
• Catalyseurs
• Optimisation combinatoire -- Chimie

Résumé

For designing and screening virtual libraries of catalysts, computer techniques are used. The most current difficulties encountered can be overtopped with the help of meta modeling algorithms. In this thesis, we precisely describe these methods that hybridize optimization with data mining. Computer experiments demonstrate the superiority of meta modeling compared to classic methods. Moreover, on the basis of several case studies, we explain how to tune efficiently optimization and learning parameters. Conclusions prove this technique is very efficient for virtual library design : important guidelines are found and costs are minimized. For obtaining these results, we developed the OptiCat software. Thanks to an intuitive graphical user interface, the user can easily tune and run the most complex optimization algorithms within seconds. OptiCat and its source code are downloadable free of charge at http://chirouble. Univ-lyon2. Fr/~fclerc/

Résumé

Afin de créer et de prédire le comportement de bibliothèques de catalyseurs, on utilise des techniques informatiques. Les difficultés couramment rencontrées peuvent être résolues grâce à des algorithmes de méta modélisation. Nous décrivons précisément ces algorithmes qui consistent en l'hybridation de méthodes d'optimisation et d'extraction des connaissances. Plusieurs cas d'étude nous permettent d'expliquer comment les paramétrer efficacement selon le cas. Les conclusions démontrent que la méta modélisation est une technique efficace pour créer des bibliothèques virtuelles prometteuses. Pour obtenir l'ensemble de ces résultats, nous avons développé le logiciel OptiCat. Grâce à une interface utilisateur intuitive, OptiCat permet de construire et d'utiliser les algorithmes d'optimisation les plus complexes en quelques secondes. OptiCat et son code source sont distribués gratuitement à l'adresse hpp://chirouble. Univ-lyon2. Fr/~fclerc/